仪器分析讲义

目录

实验一取代基电效应对芳烃吸收带的影响

实验二紫外分光光度法测定苯甲酸钠的含量（标准曲线法）实验三柱色谱法测定氧化铝的活度

实验四纸色谱法分离分析有机酸

实验五薄层色谱法分离分析混合染料

实验六高效液相色谱定性分析

实验七气相色谱法定性分析

实验八高效液相色谱法定量分析（外标法一点法）

实验九固体样品红外透射光谱的测定

实验十气相色谱法测定乙酸乙酯中苯的含量（内标两点法）实验十一大黄中大黄素的薄层鉴别及分析

实验十二有机化合物的液质联用分析

实验一 取代基电效应对芳烃吸收带的影响

一、目的要求

通过测定几种典型的发色基团取代苯和助色基团取代苯的E 2吸收带及B 吸收带，掌握取代基的共轭效应和诱导效应对吸收带波长影响的规律，及它们在结构分析中的应用。

二、原理

取代基对芳烃吸收带的影响与取代基结构、取代基个数、位置有关。研究取代基对芳烃吸收带的影响规律，对确定有机化合物结构具有重要的作用。

对于发色团取代的苯，由于含有π键的发色团(C C 、C O 、N O 等)与苯相连时，ππ-共轭，产生更大的共轭体系，E2带(ε＞104)红移，在200～250nm 范围出现；同时B 吸收带也产生较大红移。若取代基是含有n 电子的发色团，分子

除了可以发生*ππ→跃迁之外，还可能发生*π→n 跃迁，谱图中还会出现低强度的

R 吸收带。

对于助色团取代苯，由于含有未成键电子对的助色团(-OH,-OR,-NH 2,-NR 2，-X 等)与苯相连时，产生π-p 共轭，使E 2带、B 带max λ均红移；B 带吸收强度增大，精细结构消失。

三、仪器与试剂

（1）仪器：紫外分光光度计。

（2）试剂：浓度为5.0×10-3 mol/L 的苯/乙醇溶液；6.0×10-5 mol/L 的苯甲酸/乙醇溶液；5.0×10-4 mol/L 的苯胺/乙醇溶液；1mol/L 的HCl/乙醇溶液；无水乙醇。

四、实验步骤

1．用1cm 吸收池，以无水乙醇为参比，分别测定苯、苯甲酸、苯胺的乙醇溶液在波长200~340nm 区域内的紫外吸收光谱。

2．用1cm 吸收池，以无水乙醇为参比，测定苯胺的紫外吸收光谱，在苯胺中加入1滴1mol/L HCl/乙醇溶液，再次测定紫外吸收光谱，进行比较。

五、数据处理

1．分别测定苯、苯甲酸的E 2吸收带的max λ、m ax ε，同时观察B 吸收带的位置，比较发色团对芳烃吸收带的影响。

2．比较苯胺与苯胺盐B 吸收带波长与强度的变化。

3．根据取代基电效应对以上实验结果作出正确的解释。

六、问题讨论

1．对上述实验中所列的化合物，如果采用不同极性的溶剂进行测定，吸收带将会有什么变化？

2．从苯胺及其盐的紫外吸收带的变化，给你什么启示？有何实际应用价值？

实验二 紫外分光光度法测定苯甲酸钠的含量

（标准曲线法）

一、目的

1．掌握紫外分光光度计定量操作方法。

2．掌握标准曲线法定量计算方法。

二、提要

标准曲线法定量分析，即用已知量的标准物质，配制一系列浓度的标准溶液，在相同的条件下进行测定，以仪器的响应值（UV-Vis 法中为吸光度A ）为纵坐标，标准溶液的浓度为横坐标绘制标准曲线。利用此曲线或它的回归方程，可以计算样品溶液中该组分的含量。

i i bC a A +=

式中a 与b 分别为标准曲线的截距与斜率。

苯甲酸钠的紫外吸收光谱在229nm 处有最大吸收。制备系列浓度的苯甲酸钠标准溶液，以229nm 为检测波长，测定其吸光度，计算回归方程；可测定苯甲酸钠样品溶液中苯甲酸钠的含量。

三、仪器与试剂

紫外分光光度计；

苯甲酸钠/0.04MHCl储备液（100μg /ml）；0.04mol/L HCl水溶液；样品溶液

三、方法

1 检测波长的选择以0.04mol/L HCl溶液为参比溶液，于紫外－可见分光光度计上测定苯甲酸钠标准溶液的吸收光谱（200~320nm），确定苯甲酸钠含量测定的测定波长（λ229nm）。

2苯甲酸钠标准曲线的绘制配制浓度为2、4、6、8、10 μg/ml苯甲酸钠/0.04MHCl溶液。以0.04mol/L HCl溶液为参比溶液，测定系列浓度的苯甲酸钠/0.04M HCl溶液在229nm处的吸光度，计算其回归方程。

3 测定以0.04mol/L HCl溶液为参比溶液，测定样品溶液的吸光度值( n=3 )，根据回归方程计算样品溶液中苯甲酸钠的含量（X，RSD%）。

四、思考题

1．制备标准曲线的目的是什么？

2．为什么要用/0.04MHCl溶液为参比溶液进行测定？

实验三柱色谱法测定氧化铝的活度

一、目的

熟悉用柱色谱测定氧化铝活度的方法；了解吸附柱层析的一般操作方法。

二、提要

1．氧化铝的吸附能力等级测定方法较常用的为Brockmann法，观察对多种偶氮染料的吸附情况衡量氧化铝的活度。所采用的染料按吸附性（极性）递增的排列顺序为：偶氮苯（1号）<对甲氧基偶氮苯（2号）<苏丹黄（3号）<苏丹红（4号）<对氨基偶氮苯（5号）<对羟基偶氮苯（6号）。

2．根据上述染料的吸附情况，可将氧化铝的活度分为五级，吸附性能越小，活度级别越大。

三、仪器与试剂

（1）色谱柱（长10cm，内径1.5cm）1根；带橡皮套的玻璃棒1根；小漏斗1个；10ml量筒2个；精致棉及圆形滤纸若干；

（2）六种染料溶液：偶氮苯、对甲氧基偶氮苯、苏丹红、对氨基偶氮苯、对羟基偶氮苯各20mg，分别溶于10ml纯的无水苯中，加入适量石油醚定容至50ml；

（3）苯和石油醚混和液（1:4）；

（4）氧化铝（活度待测）。

活度级别

染料位置

I II III IV V

柱上层柱下层流出液2

1

3

2

1

4

3

2

5

4

3

6

5

4

四、实验步骤

1．色谱柱的制备准备1根洁净干燥的色谱管，于管底垫一层精制棉（不要太紧），垂直夹在滴定台上，然后称取8g待测氧化铝，通过一干燥小漏斗，仔细装入色谱管中，用一带橡皮套的玻璃棒轻轻地均匀地敲打至氧化铝至高度约5cm处，然后在其表面覆一层圆形滤纸。

2．氧化铝活度的测定

①量取1、2号染料溶液各5ml（预先混匀），加入色谱柱中，待溶液全部通过后，立即以苯和石油醚混和液（1:4）20ml淋洗色谱柱，控制流速为20~30滴/min。